雷达原理复习总结

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《雷达原理》知识点总结

《雷达原理》知识点总结

【雷达任务:测目标距离、方位、仰角、速度;从目标回波中获取信息【雷达工作原理:发射机在定时器控制下,产生高频大功率的脉冲串,通过收发开关到达定向天线,以电磁波形式向外辐射。

在天线控制设备的控制下,天线波束按照指定方向在空间扫描,当电磁波照射到目标上,二次散射电磁波的一部分到达雷达天线,经收发开关至接收机,进行放大、混频和检波处理后,送到雷达终端设备,能判断目标的存在、方位、距离、速度等。

【影响雷达性能指标:脉冲宽度(窄),天线尺寸(大),波束(窄),方向性。

【测角:根据接收回波最强时的天线波束指向【雷达是如何获取目标信息的?【雷达组成:天线,发射机,接收机,信号处理机,终端设备(电源,显示屏),收发转换开关【发射机工作原理:为雷达提供一个载波受到调制的大功率射频信号,经馈线和收发开关由天线辐射出去。

【发射机基本组成:单级振荡式:脉冲调制器,大频率射频振荡器,电源。

主振放大式:脉冲调制器,中间和输出射频功放,电源,定时器,固体微波源(主控振荡器,用来产生射频信号)工作过程:(1)单级振荡式:信号由振荡器产生,受调制(2)主振放大式:信号由固体微波源经过倍频后产生,经射频放大链进行放大,各级都需调制(脉冲调制器),定时器协调工作。

优缺点:单击振荡式:简单经济轻便,频率稳定度差,无复杂波形;主振放大式:频率稳定度高,相位相参信号,有复杂波形,适用频率捷变雷达【发射机质量指标:(1)工作频率(波段)(2)输出功率:影响威力和抗干扰能力。

峰值功率(脉冲期间射频振荡的平均功率)和平均功率(脉冲重复周期内输出功率的平均值)。

(3)总效率Pt/P。

(4)调制形式:调制器的脉冲宽度,重复频率,波形。

(5)信号稳定度/频谱纯度,即信号各项参数。

【调制器组成:电源,能量储存,脉冲形成【调制器任务与作用:为发射机的射频各级提供合适脉冲,将一个信号载到一个比它高的信号上【仿真线:由于雷达的工作脉冲宽度多半在微秒级别以上,用真实线长度太长,因此在实际中是用集总参数的网络代替长线,即仿真线【刚/软性开关:刚性开关的电容储能部分放电式调制器,特点为部分放电,通电利索;软性开关的人工线性调制器,特点为完全放电,效率高,功率大。

雷达知识点总结

雷达知识点总结

雷达知识点总结1.雷达的工作原理1雷达测距原理超高频无线电波在空间传播具有等速、直线传播的特性,并且遇到物标有良好的反射现象。

用发射机产生高频无线电脉冲波,用天线向外升空和发送无线电脉冲波,用显示器展开计时、排序、表明物标的距离,用引爆电路产生的引爆脉冲并使它们同步工作。

2雷达测方位原理(1)利用超高频无线电波的空间直线传播;(2)雷达天线是一种定向型天线;(3)用方位读取系统把天线的瞬时边线随时精确地送至显示器,并使荧光屏上的扫描线和天线同步转动,于是物标脉冲也就按它的实际方位表明在荧光屏上。

雷达基本共同组成(1)触发电路(triggercircuit)促进作用:内要一定的时间产生一个促进作用时间很短的细长脉冲(引爆脉冲),分别送至发射机、接收机和显示器,并使它们同步工作。

(2)发射机(transmitter)促进作用:在引爆脉冲的掌控下产生一个具备一定宽度的大功率高频的脉冲信号(射频脉冲),经波导馈线送进天线向外升空。

参数:x波段:9300mhz―9500mhz(波长3cm)s波段:2900mhz―3100mhz(波长10cm)(3)天线(scanner;antenna)作用:把发射机经波导馈线送来的射频脉冲的能量聚成细束朝一个方向发射出去,同时只接收从该方向的物标反射的回波,并再经波导馈线送入接收机。

参数:顺时针匀速旋转,转速:15―30r/min(4)接收机(receiver)作用:将天线接收到的超高频回波信号放大,变频(变成中频)后,再放大、检波,变成显示器可以显示的视频回波信号。

(5)收发开关(t-rswitch)促进作用:在升空时自动停用接收机入口,使大功率射频脉冲只送至天线向外电磁辐射而不步入接收机;在升空完结后,能够自动拨打接收机通路使些微的脉冲信号成功步入接收机,同时停用发射机通路。

(6)显示器(display)作用:传统的ppi显示器在触发脉冲的控制下产生一条径向的距离扫描线,用来计时、计算物标回波的距离,同时这条扫描线由方位扫描系统带动天线同步旋转。

雷达原理复习总结

雷达原理复习总结

第一章1、(a) 要获得100公里的最大不模糊距离,雷达的脉冲重复频率应是多少(b) 当目标处于最大不模糊距离上,则雷达信号往返的时间是多长(c) 如果雷达的脉冲宽度是, 则在距离坐标上脉冲能量在空间的范围是多少(d) 两个相等尺寸的目标如果要被的脉冲宽度完全分辨出来,则二者必须相距多远(e) 这部雷达的占空因子是多少2、装在汽车上的雷达,用来确定在其正前方行驶的车辆的距离。

雷达的工作频率为10G,脉冲宽度为10ns(1ns=1000us),最大作用距离为150m.(a) 对应于150m最大不模糊距离的脉冲重复频率是多少(b) 距离分辨力是多少(c) 如果天线波束宽度为6度,则在150m距离上,横向距离(方位)分辨力是多少(d) 设天线增益G=30dB,最小可检测信号为5*10^(-13)W,则能够检测150m距离上雷达横截面积为10m^2目标所需要的发射功率是多少第二章1.雷达发射机的分类和主要技术参数指标有哪些2.机载多普勒雷达为什么一定要用主振放大式发射机3.雷达系统中应用固态发射机有何特点第三章1.某接收机的带宽Bn=500KHz,增益为20dB ,噪声系数为3分贝(dB)。

则接收机内部噪声在输出端呈现的额定功率△N是多少接收机的等效噪声温度Te是什么(k=*10^(-23) J/K,T0=290K)2.某接收机的线性部分由传输线、变频器和中频放大器三部分组成。

前两部分的额定功率增益分别是G1=,G2=,后两部分的噪声系数分别是F2=6,F3=3。

试求总噪声系数。

第五章1、雷达带宽B=50kHz,平均虚警时间为10分钟,则该雷达的虚警概率是多少虚警总数又是多少2、已知某雷达主要参数:发射功率5MW,天线增益30dB,接收机灵敏度为-90dBmW. 该雷达针对某目标的理论作用距离为200km. 如果想要将该雷达作用距离提高一倍,仅靠增加雷达发射机功率,发射机功率需为多少如果仅采取提高接收机灵敏度,则接收机灵敏度应为多少第六章1. 测定目标回波延迟时间的方法主要有哪几种2. 脉冲雷达的最小可测距离为多少;最大单值测距范围由什么决定3. 脉冲雷达存在测距模糊时,常用的解模糊方法有哪些4. 试述雷达自动距离跟踪系统的工作原理。

雷达的知识点总结

雷达的知识点总结

雷达的知识点总结一、雷达的工作原理雷达的工作原理是利用发射器发射一定频率的无线电波,当这些电波遇到目标物时,一部分电波被目标物所反射,接收器捕捉这些被反射的电波,并通过信号处理,确定目标物的距离、方向和速度信息。

雷达工作的基本原理包括发射、接收和信号处理三个步骤。

1. 发射:雷达发射器产生并发射一定频率的无线电波,这些电波称为RCS(雷达交会截面)。

2. 接收:当RCS遇到目标物时,一部分电波被目标物所反射,接收器接收并捕捉这些被反射的电波。

3. 信号处理:接收到的被反射的电波通过信号处理系统进行处理,根据信号的时间延迟、频率偏移和振幅变化等信息,确定目标物的距离、方向和速度。

二、雷达的分类根据不同的工作原理和应用领域,雷达可以分为不同的分类。

1. 按工作频率分类:雷达可以根据工作频率的不同分为X波段雷达、K波段雷达、S波段雷达等,不同频率的雷达适用于不同的应用领域。

2. 按工作方式分类:雷达可以根据工作方式的不同分为连续波雷达和脉冲雷达,连续波雷达适用于测距,脉冲雷达适用于测速和目标分辨。

3. 按应用领域分类:雷达可以根据应用领域的不同分为军用雷达、民用雷达、航空雷达、舰船雷达等。

三、雷达的应用领域雷达技术在军事、民用航空、舰船航行、天气预报和科学研究等领域都有重要的应用价值。

1. 军事领域:雷达在军事领域具有重要的作用,可以用于目标探测、追踪和导航,对于战争中的空中防御和攻击具有重要的战术意义。

2. 民用航空:雷达在民用航空领域用于飞行导航、空中交通管制和飞行安全监测,对于航空运输的安全与效率具有重要的作用。

3. 舰船航行:雷达在舰船航行中用于目标探测、导航和防御,对于海上安全和航行效率起到关键的作用。

4. 天气预报:气象雷达用于对大气中的降水、风暴和气旋等气象现象进行探测和监测,对于天气预报和自然灾害预警具有重要的作用。

5. 科学研究:雷达技术也被广泛应用于科学研究领域,例如地球科学领域的地形测绘和地壳运动监测等。

《雷达原理》知识点总结

《雷达原理》知识点总结

【雷达任务:测目标距离、方位、仰角、速度;从目标回波中获取信息【雷达工作原理:发射机在定时器控制下,产生高频大功率的脉冲串,通过收发开关到达定向天线,以电磁波形式向外辐射。

在天线控制设备的控制下,天线波束按照指定方向在空间扫描,当电磁波照射到目标上,二次散射电磁波的一部分到达雷达天线,经收发开关至接收机,进行放大、混频和检波处理后,送到雷达终端设备,能判断目标的存在、方位、距离、速度等。

【影响雷达性能指标:脉冲宽度(窄),天线尺寸(大),波束(窄),方向性。

【测角:根据接收回波最强时的天线波束指向【雷达是如何获取目标信息的?【雷达组成:天线,发射机,接收机,信号处理机,终端设备(电源,显示屏),收发转换开关【发射机工作原理:为雷达提供一个载波受到调制的大功率射频信号,经馈线和收发开关由天线辐射出去。

【发射机基本组成:单级振荡式:脉冲调制器,大频率射频振荡器,电源。

主振放大式:脉冲调制器,中间和输出射频功放,电源,定时器,固体微波源(主控振荡器,用来产生射频信号)工作过程:(1)单级振荡式:信号由振荡器产生,受调制(2)主振放大式:信号由固体微波源经过倍频后产生,经射频放大链进行放大,各级都需调制(脉冲调制器),定时器协调工作。

优缺点:单击振荡式:简单经济轻便,频率稳定度差,无复杂波形;主振放大式:频率稳定度高,相位相参信号,有复杂波形,适用频率捷变雷达【发射机质量指标:(1)工作频率(波段)(2)输出功率:影响威力和抗干扰能力。

峰值功率(脉冲期间射频振荡的平均功率)和平均功率(脉冲重复周期内输出功率的平均值)。

(3)总效率Pt/P。

(4)调制形式:调制器的脉冲宽度,重复频率,波形。

(5)信号稳定度/频谱纯度,即信号各项参数。

【调制器组成:电源,能量储存,脉冲形成【调制器任务与作用:为发射机的射频各级提供合适脉冲,将一个信号载到一个比它高的信号上【仿真线:由于雷达的工作脉冲宽度多半在微秒级别以上,用真实线长度太长,因此在实际中是用集总参数的网络代替长线,即仿真线【刚/软性开关:刚性开关的电容储能部分放电式调制器,特点为部分放电,通电利索;软性开关的人工线性调制器,特点为完全放电,效率高,功率大。

雷达知识点总结

雷达知识点总结

雷达知识点总结1.雷达的工作原理1 雷达测距原理超高频无线电波在空间传播具有等速、直线传播的特性,并且遇到物标有良好的反射现象。

用发射机产生高频无线电脉冲波,用天线向外发射和接收无线电脉冲波,用显示器进行计时、计算、显示物标的距离,并用触发电路产生的触发脉冲使它们同步工作。

2 雷达测方位原理(1)利用超高频无线电波的空间直线传播;(2)雷达天线是一种定向型天线;(3)用方位扫描系统把天线的瞬时位置随时准确地送到显示器,使荧光屏上的扫描线和天线同步旋转,于是物标回波也就按它的实际方位显示在荧光屏上。

雷达基本组成(1)触发电路(Trigger Circuit)(2)作用:每隔一定的时间产生一个作用时间很短的尖脉冲(触发脉冲),分别送到发射机、接收机和显示器,使它们同步工作。

(3)(4)发射机(Transmitter)(5)作用:在触发脉冲的控制下产生一个具有一定宽度的大功率高频的脉冲信号(射频脉冲),经波导馈线送入天线向外发射。

参数:X波段:9300MHz—9500MHz (波长3cm)S波段:2900MHz—3100MHz (波长10cm)(6)天线(Scanner; Antenna)(7)作用:把发射机经波导馈线送来的射频脉冲的能量聚成细束朝一个方向发射出去,同时只接收从该方向的物标反射的回波,并再经波导馈线送入接收机。

参数:顺时针匀速旋转,转速:15—30r/min(8)(9)接收机(Receiver)作用:将天线接收到的超高频回波信号放大,变频(变成中频)后,再放大、检波,变成显示器可以显示的视频回波信号。

(5)收发开关(T-R Switch)作用:在发射时自动关闭接收机入口,让大功率射频脉冲只送到天线向外辐射而不进入接收机;在发射结束后,能自动接通接收机通路让微弱的回波信号顺利进入接收机,同时关闭发射机通路。

(6)显示器(Display)作用:传统的PPI显示器在触发脉冲的控制下产生一条径向的距离扫描线,用来计时、计算物标回波的距离,同时这条扫描线由方位扫描系统带动天线同步旋转。

雷达知识点总结

雷达知识点总结

雷达知识点总结一、雷达的基本原理雷达是利用无线电波进行探测的设备,其工作原理基于无线电波的发射和接收。

雷达基本原理包括以下几个关键环节:1. 无线电波的发射雷达发射机产生高频的无线电波,并将这些无线电波转化为一束射向待测目标的电磁波。

雷达发射机工作时,关键是通过天线把电能转换成电磁波,并辐射出去。

2. 无线电波的传播和反射发射出的无线电波在空间中传播,当遇到目标时部分被目标表面反射回来,这些反射回来的波被雷达的接收天线接收到。

3. 无线电波的接收和处理接收天线捕捉到反射回来的波,雷达接收机将这些波进行放大、滤波、解调处理,提取出有用的信息。

4. 目标信息的测量和分析通过分析接收到的信号的时间延迟、频率变化等信息,雷达系统可以确定目标的距离、速度、方位角等参数。

5. 显示和报警最后,雷达系统将分析得到的目标信息显示在操作员的监视屏幕上,同时进行报警和跟踪。

以上就是雷达基本的工作原理,根据这些原理,雷达系统可以实现对目标的探测和识别。

二、雷达的工作方式雷达可以根据工作方式的不同分为主动雷达和被动雷达两种类型。

1. 主动雷达主动雷达是指雷达发射机和接收机分开的雷达系统,发射机发射的信号由发送天线发射出去,接收机则由接收天线接收目标反射回来的信号,该方式下,雷达系统不需要等待传感器的使用权就能发射信号和接收目标信息。

2. 被动雷达被动雷达是指发射机和接收机是同一部分,这种雷达系统利用目标本身辐射的电磁波进行探测,通常是利用目标自身的雷达反射特性进行探测。

雷达的工作方式直接影响着其使用场景、性能和应用对象。

三、雷达系统的组成雷达系统是由多个部分组成的,主要包括以下几个组成部分:1. 发射和接收天线:发射和接收天线是雷达系统的核心部件,用于发射和接收电磁波。

2. 雷达发射机:雷达发射机负责产生和放大载频的高频信号,并将其送到发射天线。

3. 雷达接收机:雷达接收机负责接收目标反射回来的信号,并进行放大、解调、滤波等处理。

雷达原理复习总结

雷达原理复习总结

作业题第一章1、(a) 要获得100公里的最大不模糊距离,雷达的脉冲重复频率应是多少(b) 当目标处于最大不模糊距离上,则雷达信号往返的时间是多长(c) 如果雷达的脉冲宽度是, 则在距离坐标上脉冲能量在空间的范围是多少(d) 两个相等尺寸的目标如果要被的脉冲宽度完全分辨出来,则二者必须相距多远(e) 这部雷达的占空因子是多少2、装在汽车上的雷达,用来确定在其正前方行驶的车辆的距离。

雷达的工作频率为10G,脉冲宽度为10ns(1ns=1000us),最大作用距离为150m.(a) 对应于150m最大不模糊距离的脉冲重复频率是多少(b) 距离分辨力是多少(c) 如果天线波束宽度为6度,则在150m距离上,横向距离(方位)分辨力是多少(d) 设天线增益G=30dB,最小可检测信号为5*10^(-13)W,则能够检测150m距离上雷达横截面积为10m^2目标所需要的发射功率是多少第二章1.雷达发射机的分类和主要技术参数指标有哪些2.机载多普勒雷达为什么一定要用主振放大式发射机3.雷达系统中应用固态发射机有何特点第三章1.某接收机的带宽Bn=500KHz,增益为20dB ,噪声系数为3分贝(dB)。

则接收机内部噪声在输出端呈现的额定功率△N是多少接收机的等效噪声温度Te是什么(k=*10^(-23) J/K,T0=290K)2.某接收机的线性部分由传输线、变频器和中频放大器三部分组成。

前两部分的额定功率增益分别是G1=,G2=,后两部分的噪声系数分别是F2=6,F3=3。

试求总噪声系数。

第五章1、雷达带宽B=50kHz,平均虚警时间为10分钟,则该雷达的虚警概率是多少虚警总数又是多少2、已知某雷达主要参数:发射功率5MW,天线增益30dB,接收机灵敏度为-90dBmW. 该雷达针对某目标的理论作用距离为200km. 如果想要将该雷达作用距离提高一倍,仅靠增加雷达发射机功率,发射机功率需为多少如果仅采取提高接收机灵敏度,则接收机灵敏度应为多少第六章1. 测定目标回波延迟时间的方法主要有哪几种2. 脉冲雷达的最小可测距离为多少;最大单值测距范围由什么决定3. 脉冲雷达存在测距模糊时,常用的解模糊方法有哪些4. 试述雷达自动距离跟踪系统的工作原理。

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雷达原理复习总结
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雷达原理复习要点第一章(重点)
1、雷达的基本概念
雷达概念(Radar):
radar的音译,Radio Detection and Ranging 的缩写。

无线电探测和测距,无线电定位。

雷达的任务:
利用目标对电磁波的反射来发现目标并对目标进行定位,是一种电磁波的传感器、探测工具,能主动、实时、远距离、全天候、全天时获取目标信息。

从雷达回波中可以提取目标的哪些有用信息,通过什么方式获取这些信息?
斜距R : 雷达到目标的直线距离OP
方位α: 目标斜距R在水平面上的投影OB与某一起始方向(正北、正南或其它参考方向)在水平面上的夹角。

仰角β:斜距R与它在水平面上的投影OB在铅垂面上的夹角,有时也称为倾角或高低角。

2、目标距离的测量
测量原理
式中,R为目标到雷达的单程距离,为电磁波往返于目标与雷达之间的时间间隔,c为电磁波的传播速率(=3×108米/秒)距离测量分辨率
两个目标在距离方向上的最小可区分距离
ρr=
ρρ
2
最大不模糊距离
3、目标角度的测量
方位分辨率取决于哪些因素
4、雷达的基本组成
雷达由哪几个主要部分,各部分的功能是什么
同步设备:雷达整机工作的频率和时间标准。

发射机:产生大功率射频脉冲。

收发转换开关: 收发共用一副天线必需,完成天线与发射机和接收机连通之间的切换。

天线:将发射信号向空间定向辐射,并接收目标回波。

接收机:把回波信号放大,检波后用于目标检测、显示或其它雷达信号处理。

显示器:显示目标回波,指示目标位置。

作业题
第一章
1、
(a) 要获得100公里的最大不模糊距离,雷达的脉冲重复频率应是多少?
(b) 当目标处于最大不模糊距离上,则雷达信号往返的时间是多长?
(c) 如果雷达的脉冲宽度是1.5us, 则在距离坐标上脉冲能量在空间的范围是多少?
(d) 两个相等尺寸的目标如果要被1.5us的脉冲宽度完全分辨出来,则二者必须相距多远?
(e) 这部雷达的占空因子是多少?
2、装在汽车上的雷达,用来确定在其正前方行驶的车辆的距离。

雷达的工作频率为10G,脉冲宽度为10ns(1ns=1000us),最大作用距离为150m.
(a) 对应于150m最大不模糊距离的脉冲重复频率是多少?
(b) 距离分辨力是多少?
(c) 如果天线波束宽度为6度,则在150m距离上,横向距离(方位)分辨力是多少?
(d) 设天线增益G=30dB,最小可检测信号为5*10^(-13)W,则能够检测150m距离上雷达横截面积为10m^2目标所需要的发射功率是多少?
第二章
1.雷达发射机的分类和主要技术参数指标有哪些?
2.机载多普勒雷达为什么一定要用主振放大式发射机?
3.雷达系统中应用固态发射机有何特点?
第三章
1.某接收机的带宽Bn=500KHz,增益为20dB ,噪声系数为3分贝(dB)。

则接收机内部噪声在输出端呈现的额定功率△N是多少?接收机的等效噪声温度Te是什么?(k=1.38*10^(-23)
J/K,T0=290K)
2.某接收机的线性部分由传输线、变频器和中频放大器三部分组成。

前两部分的额定功率增益
分别是G
1=0.82,G
2
=0.2,后两部分的噪声系数分别是F
2
=6,F
3
=3。

试求总噪声系数。

第五章
1、雷达带宽B=50kHz,平均虚警时间为10分钟,则该雷达的虚警概率是多少?虚警总数又是多少?
2、已知某雷达主要参数:发射功率5MW,天线增益30dB,接收机灵敏度为-90dBmW. 该雷达针对某目标的理论作用距离为200km. 如果想要将该雷达作用距离提高一倍,仅靠增加雷达发射机功率,发射机功率需为多少?如果仅采取提高接收机灵敏度,则接收机灵敏度应为多少?
第六章
1. 测定目标回波延迟时间的方法主要有哪几种?
2. 脉冲雷达的最小可测距离为多少;最大单值测距范围由什么决定?3. 脉冲雷达存在测距模糊时,常用的解模糊方法有哪些?
4. 试述雷达自动距离跟踪系统的工作原理。

第七章
1、雷达测角的物理基础是什么?
2、测角的方法可以分为哪两种?
3、雷达天线波束扫描的方法有哪些,各有什么优缺点?。

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